名词定义（TRP: 发射功率，TIS: 接收灵敏度）
在无线网络中，射频模块具有两个重要指标：传导TRP和传导TIS。然而，一旦模块安装了天线，整个系统需要在OTA暗室中进行辐射TRP和辐射TIS的测试。辐射TRP通常不会出现问题，但辐射TIS很容易受到产品内部电磁噪声的干扰。如果辐射TIS未达到标准要求，首先应考虑传导TIS是否符合要求。传导TIS与射频电路中的器件（如双工器的隔离度）以及各个电路节段之间的匹配等因素有关。射频电路的工作流程如下：
接收：天线 → 匹配电路 → 双工器 → 声表滤波器(SAW) → 低噪声放大器(LNA) → 混频器
发射：天线 ← 匹配电路 ← 双工器 ← 功率放大器（PA）← 混频器
当传导TIS达到标准后，我们再处理产品内部的电磁干扰。电磁干扰是无处不在的，产品内部的工作频率及其谐波频率可以高达1GHz以上。如果干扰频率落在天线接收频率范围内，就会影响到TIS的性能。下面通过一些案例来说明电磁干扰对辐射TIS的影响。
案例一：智能POS机中DDR时钟、屏幕时钟和数据、地噪声对4G天线的TIS产生影响。
问题描述：
在智能POS机中，4G天线FDD ban5/8 在OTA暗室中测试的TIS值为-78dB，辐射TIS未达到标准（标准值为-91dBm），而辐射TRP以及模块传导TRP和TIS都符合要求。
问题分析：
传导TRP和TIS都达到要求，表明模块本身没有问题；辐射TRP符合标准，表明天线也没有问题。然而，辐射TIS仅为-78dBm，可以确定是产品内部电磁干扰影响了接收灵敏度。通过使用频谱仪检测干扰源，发现CPU和DDR的时钟频率以及屏幕的差分时钟和数据存在较大的干扰（如下图所示）。
解决问题：
通过软件适当降低DDR时钟的驱动能力，将TIS值从-78dBm提升到了-80dBm。接下来，我们使用锡焊将CPU与DDR上方的屏蔽盖周围与PCB地良好连接，这将TIS值进一步提升至-83dBm（尽管用锡焊将屏蔽盖焊死不符合量产要求，后续改板时会去掉屏盖夹子，并将夹子改为金属框，确保金属框与PCB地良好连结，然后将屏蔽盖放入金属框中，测试结果显示TIS能达到-82dBm）。
小结：屏蔽盖的作用主要是屏蔽空间辐射，并承担地回路的功能，以减弱共模噪声。
在焊接好屏蔽盖之后，我们使用导电布对屏排线进行屏蔽，并将两端接地，这使得TIS值能够提升至-86dBm（在改板后，对屏的差分时钟和数据进行串联一个90Ω的共模电感，同时将原来的屏FFC排线改为FPC排线，测试结果显示TIS能达到-88dBm）。
小结：图中展示了90Ω共模电感的频率特性曲线，其中90Ω指的是当频率为100MHz时的共模阻抗。共模阻抗随着频率变化而变化，在800MHz至960MHz范围内，共模阻抗高达600Ω，因此，90Ω共模电感对800MHz至960MHz的共模噪声具有良好的抑制效果。另外，FPC排线不仅具备屏蔽效果，还可为信号提供地回路。
我们移除掉与PCB地相连接的导电棉，只保留天线接地位的导电棉，并进行测试，结果显示TIS值能够达到-91dBm，最终辐射TIS符合要求。
小结：地噪声以电流的形式传播，电流会朝着阻抗较低的方向流动。PCB上的地噪声会通过导电棉流向后盖金属，然后再通过后盖流向天线的接地位。
案例二：智能音箱中频偏影响WIFI天线的TIS。
问题描述：
在智能音箱中，2.4G WIFI天线的传导、辐射的TRP和TIS测试结果均不符合要求，但天线的驻波比、回波损耗等参数正常。
问题分析：
传导TRP和TIS均不合格，说明模块本身存在问题。经过调整各电路的匹配后，TRP和TIS并没有明显提升。通过频谱仪观察发射频率时，发现出现了频偏问题。首先，我们将晶振作为可能的原因进行考虑，因为晶振的基准频率误差较大，会导致本地振荡信号的频偏，而本地振荡信号是合成发射和接收频率的一部分。
解决问题：
如下图所示，通过调节晶振两侧的匹配电容CG和CD，并最终选择了10pF的值，使得发射和接收频率都在标准范围内。最终测试结果显示，TRP和TIS合格。
小结：负载电容是晶振产生基准频率的一个参数，负载电容包含了CG、CD以及走线寄生电容和芯片端等效电容。走线寄生电容和芯片端等效电容不易控制，因此需要通过外部电容CG、CD进行调节。
案例三：行程记录仪中DC-DC和摄像头的噪声影响GPS天线的接收灵敏度
问题描述：
在行程记录仪中，GPS天线的辐射TIS测试结果未达到要求，但TRP和传导TIS均符合要求。天线的驻波比、回波损耗等参数正常，这表明产品内部的电磁干扰可能对接收灵敏度产生了影响。
问题分析：
通过使用频谱仪检测干扰源，我们发现背光的DC-DC输出具有较大的纹波噪声，并且摄像头时钟存在谐波干扰。在实验过程中，调节背光亮度和关闭摄像头会提升GPS的搜星数和星值，这进一步确认了背光和摄像头噪声对GPS天线的TIS造成了干扰。
解决问题：
如下图所示，在MCLK和PCLK线路上分别串联120Ω磁珠。其中，MCLK的磁珠放置靠近芯片端，而PCLK线上的磁珠则串联在摄像头端。这样做后，GPS的搜星数和星值有一定的提升。
小结：磁珠的放置位置应靠近源端，这样可以减弱走线中间部分的辐射和耦合干扰。MCLK由芯片提供，而PCLK由摄像头产生。
在DC-DC输出端增加一个10pF的电容，并在电容后面串联120Ω的磁珠以滤除纹波噪声。最终测试结果显示，GPS的搜星数和星值达到了要求。
小结：通过计算，选择大约10pF的电容可以滤除1.575GHz频率的信号。同时，磁珠的大小和放置位置会影响DC-DC的转换效率，通常应将磁珠放置在电容器之后。
总结：产品内部常见的电磁干扰源包括DDR、屏幕、摄像头等时钟的谐波噪声、DC-DC纹波噪声和地噪声等。在PCB设计初期，需要考虑EMC设计，布局和走线要合理规划，高频信号线应串联共模电感或磁珠，电压线应考虑串联磁珠和并联电容的位置等。这样可以避免不必要的改板，缩短研发周期。
